为了从理论上研究循环冷却水中碳酸钙的结垢与阻垢问题,本文在自制的结晶器内,不同温度下同时测定了含有不同浓度Ca²⁺和HCO₃^-的溶液及其在添加了不同浓度的各类阻垢剂后的结晶过程中pH值、吸光度和Ca²⁺浓度的变化情况。所考察的阻垢剂为ATMP、HEDP和PBTCA。1、自行设计制作了结晶观察装置。2、用临界pH法测定了一定条件下碳酸钙结晶介稳区的宽度,实验表明添加阻垢剂后介稳区的宽度明显比未添加阻垢剂时加宽。Ca²⁺较低(3.192mmol·L^-1 、6.000mmol·L^-1 )时,HEDP效果较好;而Ca²⁺浓度较高(12.01mmol·L^-1和20.01mmol·L^-1),ATMP效果较好。3、向不同浓度的Ca²⁺溶液中添加一系列不同浓度的ATMP,得到Ca²⁺浓度、阻垢剂与pH的关系。理论上只要知道实际水样中Ca²⁺浓度,就可以估算出在要求达到的pH值下运行需要添加的阻垢剂浓度,对今后建立水处理专家系统有一定的参考价值。4、用分光光度计测定碳酸钙结晶过程中体系吸光度的变化。选择测量波长为450nm,添加阻垢剂前后,吸光度的变化明显,其突跃范围与pH值下降区域同步,可以作为观察结晶过程的一种较好的方法。 5、未加阻垢剂的同一体系中同时测定的pH、Ca²⁺浓度和吸光度三者的变化几乎同步, 而添加阻垢剂后,Ca²⁺浓度减少速度缓慢,并不与pH和吸光度突变同步。